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EL RIEGO EN LA VIÑA EL RIEGO EN LA VIÑA SENSORES PARA AJUSTAR EL RIEGO EN UNA PARCELA DE VID Francesc Ferrer Dr Ing. Agrónomo Gema Rodrigo Dr Ing. Agrónoma Jornada Programa Formación Viticultura EVENA Olite Olite, 14 Mayo , 14 Mayo 2013 2013

Sondas de Humedad del suelo para ajustar el riego en un viñedo

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Programacion de riego en viña con sondas de huemdad del suelo ECH2O

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EL RIEGO EN LA VIÑAEL RIEGO EN LA VIÑA

SENSORES PARA AJUSTAR EL RIEGO EN UNA PARCELA DE VID

Francesc Ferrer Dr Ing. AgrónomoGema Rodrigo Dr Ing. Agrónoma

3ª Jornada Programa Formación Viticultura EVENAOliteOlite, 14 Mayo, 14 Mayo 20132013

Manejo del viñedoManejo del viñedoManejo del viñedoManejo del viñedo

Zonifiación Zonifiación ObjetivosManejo adaptado (táctica) de la

fertirigación Sensores de humedad: sensores capacitivos Sensores de CE (salinidad): suelo, agua riego, lisímetro Sondas de succión

Complemento de: Experienciap Necesidades termodinámicas de agua (ETc) Información sobre el manejo del riego:

Contador de agua Pulso de riego (en min o en mm) Fracciónamiento de las dosis diarias o semanales Limitantes del diseño hidráulico Composición del agua de riego Composición del agua de riego

M j d d ( á i ) d l f i i ió Manejo adaptado (táctica) de la fertirigación Sensores de humedad: sensores capacitivos Sensores de CE (salinidad): suelo, agua riego, lisímetro Sensores de CE (salinidad): suelo, agua riego, lisímetro Sondas de succión

Complemento de: Experiencia Necesidades termodinámicas de agua (ETc) Necesidades termodinámicas de agua (ETc) Información sobre el manejo del riego:

Contador de agua Pulso de riego (en min o en mm) Pulso de riego (en min o en mm) Fracciónamiento de las dosis diarias o semanales Limitantes del diseño hidráulico Composición del agua de riegoComposición del agua de riego

Sensor para medir el Potencial ()Sensor para medir el Potencial ()

T ió tT ió tWatermarkWatermark®® MP2MP2

TensiómetrosTensiómetros

0 b (SAT)0 cbar (SAT)

5-10 cbar (CCa)

33 cbar (CCarc)

10 40 b ( )10-40cbar ( )

Bloque de yesoBloque de yesoBloque de yesoBloque de yeso

Evapotranspiration Ejemplo con Watermarks Ejemplo con Watermarks

0.5

0.6

0.7

cien

tEjemplo con Watermarks Ejemplo con Watermarks

0 1

0.2

0.3

0.4

Cro

p co

efic

0.0

0.1

25-Sep 30-Sep 5-Oct 10-Oct 15-Oct 20-Oct

C

• Medidas puntuales

• Mantener dentro de laSoil water

80

Mantener dentro de la zona de confort

40

60

sion

(kPa

)

0

20Tens

25-Sep 30-Sep 5-Oct 10-Oct 15-Oct 20-Oct

Sensores capacitivos (FDR o TDR) para medir la h d d ( 3/ 3)humedad ( , m3/m3)

C-Probe EnviroScanC-ProbeSonda GS3

42% (SAT) Suelo Textura franco arci

36% (CC)

16% (PMP) CRAD 20 mm/10cmSonda ECH2O

36 -26% ( )

20 mm/10cm

EjemplosEjemplos con sensores capacitivoscon sensores capacitivosEjemplosEjemplos con sensores capacitivoscon sensores capacitivos

-Pérdidas de agua por percolación

D ió d l é- Detección precoz del estrés hídrico

Aj t d l l l- Ajuste del pulso y la frecuencia de riego

Detección de situaciones- Detección de situaciones de saturación (falta de aire para las raíces)

- Conocer la actividad radicular (a qué profundidad están las raíces y hora delestán las raíces y hora del día de máxima actividad)

Senso de h medad del s elo d d dSensor de humedad del suelo – medida de seguimiento

Sensor para medir una variable estado del sistema

Potencial ( cbar) tensiómetro watermark MP2 Potencial (, cbar) tensiómetro, watermark, MP2

Humedad volumétrica (, m3·m-3 o mm) sondas capacitivas

F t d d lF t d d l tt

Factores de error del sensorFactores de error del sensor

Factores de error del Factores de error del muestreomuestreo

MEDIDA INDIRECTA CALIBRACIÓNmV

mV ɛ mA R

¿Mi sensor está midiendo bien? ¿Mi sensor está midiendo bien? ¿Mi sensor está midiendo bien? ¿Mi sensor está midiendo bien?

Muestreo correcto Colocación (parcela y perfil) Volumen de influencia Correcta instalación Registro de los datos: wake y spatial domain Buen contacto

C lid d d l j t d l lib ióCalidad del sensor y ajuste de la calibraciónVolumen sensibilidadDensidad, Tª, CE, Textura, tipo de materialDensidad, T , CE, Textura, tipo de material

Validación +/ complejaValidación +/- compleja

Ajuste de la Ajuste de la calibracióncalibración en sensores capacitivosen sensores capacitivosAjuste de la Ajuste de la calibracióncalibración en sensores capacitivosen sensores capacitivos

RAW o mV ɛa (m3·m3) (Sensor GS3)(Sensor GS3)

Ejemplos de ajuste de la calibraciónEjemplos de ajuste de la calibraciónEjemplos de ajuste de la calibraciónEjemplos de ajuste de la calibración

EcuacionesEcuaciones estandardestandard

y = 4.30E-06x3 - 5.50E-04x2 + 2.92E-02x - 5.30E-02

0 50

0,60

ent

Topp eqn.

0,40

0,50

ter

con

te

0,20

0,30

met

ric

wat

0,00

0,10

0 10 20 30 40 50

Vol

um

0 10 20 30 40 50

Dielectric permittivity

Ejemplos de ajuste de la calibraciónEjemplos de ajuste de la calibraciónEjemplos de ajuste de la calibraciónEjemplos de ajuste de la calibración

RAW o mV RAW o mV (EC(EC--5)5)

Sensores para medir la salinidad del Sensores para medir la salinidad del suelo suelo –– CEbulk ( CE aparente)

TEMPERATURA

FDR HUMEDADFDR, HUMEDAD

ELECTRODOS, ECb

ExtractoExtracto saturadosaturado ((CECEee)) – indicador más tradicional

AparenteAparente ((CECEbb)) – medida in situ con sensores

SoluciónSolución del del suelosuelo ((CECEww) ) – hidropónica, respuestarápida de la planta

E t ió En saturación: CEe = CEw

1 d 1 d ll 1 k d 1 k d 1 g de 1 g de salsal, 1 kg de , 1 kg de aguaagua

CE de 1g/kg con el sensor CE de 1g/kg con el sensor G hG h kit kit GreenhouseGreenhouse--kit kit (GS3 + ProCheck)

SueloSuelo + Agua de 1,8 + Agua de 1,8 dSdS/m /m SueloSuelo + Agua de 1,8 + Agua de 1,8 dSdS/m /m

CECEbb en en condicionescondiciones de de saturaciónsaturaciónCECEbb en en condicionescondiciones de de saturaciónsaturación

CEriego = CEw = CEe =1,8 dS/m CEb = 0,56 dS/m

CECEbb en en CapacidadCapacidad de Campo de Campo CECEbb en en CapacidadCapacidad de Campo de Campo

CEriego = 1,8 dS/mCEw = CEcc =??CEb = 0,09 dS/m

¿¿PorquéPorqué la la CECEbb eses menormenor en el en el suelosuelo queque en el en el aguaagua??suelosuelo queque en el en el aguaagua??

Agua Suelo saturado Suelo a CC

CEw = CEbCEe =CEw = 3·CEb CEcc = CEw = 10·CEb

1. Menor sección de paso en el suelo

2 R id á l l l2. Recorrido más largo en el suelo

CECE + Tª + Humedad + Tª + Humedad CECE y y CECECECEbb + Tª + Humedad + Tª + Humedad CECEee y y CECEww

9

10Modelos para transformar la CEb a CEe

CE CEe y CE 6

7

8b e

y CEw

CEb CEe y CEw

Modelo de Hillhorst (2000) Modelo de Amente et al (2000) 4

5

6

EC/E

C b

Modelo de Amente et al (2000)

2

3ECeSólo cuando el suelo está

hú d0

1

0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5

húmedo

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

Water Content (m3/m3)

Ejemplo en encofinadoEjemplo en encofinadoEjemplo en encofinadoEjemplo en encofinado

Ejemplo en encofinadoEjemplo en encofinadoEjemplo en encofinadoEjemplo en encofinado

Ejemplos de instalaciones con sondas Ejemplos de instalaciones con sondas j pj pcapacitivas modularescapacitivas modulares

DATALOGGER3 sensores GS3 ( CE)3 sensores GS3 (, CE)1 contador de agua1 sensor de T/HR y PV

EjemplosEjemplos de de muestreomuestreo adaptación a la fincaEjemplosEjemplos de de muestreomuestreo – adaptación a la finca

EjemplosEjemplos de de muestreomuestreo adaptación a la fincaEjemplosEjemplos de de muestreomuestreo – adaptación a la finca

EjemplosEjemplos de de muestreomuestreo adaptación a la fincaEjemplosEjemplos de de muestreomuestreo – adaptación a la finca

CondicionesCondiciones parapara queque laslas sondassondas funcionenfuncionenCondicionesCondiciones parapara queque laslas sondassondas funcionenfuncionen

Volumen de solución disponible:SATURACIÓN

SUELO ARENOSOsat - cc = 15 mm/10cm (0 a -10 cbar)cc - pmp = 8 mm/10cm (-10 a -1500cbar)CAPACIDAD

Riego & drenaje

SUELO FRANCO-ARCILLOSOsat - cc = 6 mm/10cm (0 a -33 Kpa) = 19 mm/10cm ( 33 a 1500cbar)

CAPACIDAD CAMPO

cc - pmp = 19 mm/10cm (-33 a -1500cbar)

PMPDependiendo del momento de succión:

Solución del suelo solución nutritiva Solución del suelo estabilizadaArenoso: 6 Kpa

Limo y franco: 10 a 30 KpaArcilloso: 30 a 85 KPa

Detector del Frente de HumectaciónDetector del Frente de Humectación

FULLSTOP® by Richard Stirzaker (www fullstop com au)FULLSTOP®, by Richard Stirzaker (www.fullstop.com.au)

Siempre aplica la misma succión Monitorización en continuo (CEd) NUEVO Monitorización en continuo (CEd) NUEVO

Detector del Frente de HumectaciónDetector del Frente de Humectación

El FullStop® permite la extracciónde una muestra del agua recogidadel frente de humectacióndel frente de humectación.

APLICACIONES DEL FULLSTOPAPLICACIONES DEL FULLSTOP

¿Son mis pulsos de riego muy cortos?

¿Qué parte del perfil estoy mojando? ¿Dónde estoy acumulando sales?

LLas partesas partesLLas partesas partes

Estrategia

• Plan de cultivo• Plan de riegoEstrategia

• Toma de datos de campo

Táctica

• Toma de datos de campo• Ajustes durante la campaña

Evaluación

• Final de campaña• Evaluación y comparativa de resultados• Ajuste de los Planes

M t d l í

Evaluación • Ajuste de los Planes

Metodología

¿¿QuéQué preguntas podremos responder?preguntas podremos responder?QQ p g p pp g p p

• ¿Cómo controlar los momentos críticosdel ciclo de cultivo?

• ¿Qué escenarios concretos de humedaddebo evitar?

• ¿En que puntos puedo disminuir costes y consumos sin arriesgar mi cosecha?

LA GUÍA DURANTE LA CAMPAÑALA GUÍA DURANTE LA CAMPAÑA

• ¿Cuantos pulsos de riego al día? ¿a qué horas?horas?

• ¿Mis riegos son demasiado largos? • ¿Mis riegos son demasiado largos?

• ¿Cómo sé que he regado bien durante la • ¿Cómo sé que he regado bien durante la campaña?

• ¿Cómo tengo que regar si tengo menos dotación de agua?dotación de agua?

LA EVALUACIÓN FINALLA EVALUACIÓN FINAL

• Visto lo que me ha pasado esta campaña ¿Qué puedo mejorar?campaña, ¿Qué puedo mejorar?

• Análisis de sostenibilidad ambiental • Análisis de sostenibilidad ambiental

http://musa simpple com/?locale=eshttp://musa.simpple.com/?locale=es

ElEl hardware de ECH20 SYSTEMhardware de ECH20 SYSTEM

HUMEDAD DEL SUELO

DATOS CLIMÁTICOSDATOS CLIMÁTICOS

SOLUCIÓN DRENANTE DEL

SUELO

CONSUMO DE AGUA

Elección de una sistema de Elección de una sistema de it i ióit i iómonitorizaciónmonitorización

Sonda

ServicioSistema

OTROS MÉTODOS DE OTROS MÉTODOS DE PROGRAMACIÓN DEL PROGRAMACIÓN DEL PROGRAMACIÓN DEL PROGRAMACIÓN DEL

RIEGORIEGO

TécnicasTécnicas de programación de riego (a tiempo de programación de riego (a tiempo p g g ( pp g g ( preal)real)

Basados en la monitorización de la humedad del suelo:

USA (1950s a 1990s) – tensiometros y sondas de neutrones AUSTRALIA ( > 1990s) – sondas capacitivas y sondas de N AUSTRALIA ( > 1990s) – sondas capacitivas y sondas de N. CHILE, AUSTRALIA, ESPAÑA (> 2005) – sondas capacitivas + mapas de suelos

Basados en datos climáticos USA - (California – CIMIS y Davis), ESPAÑA >1980s + mapas de suelos

TécnicasTécnicas de programación de riego (a tiempo de programación de riego (a tiempo p g g ( pp g g ( preal)real)

Basados en sensores de planta

Ñ ISRAEL, ESPAÑA, FRANCIA, USA, NZ – dendrómetros, flujo de savia, bomba de presión y porómetro

Basados en teledetección AUSTRALIA, USA - Termómetros de infrarojo AUSTRALIA, USA Termómetros de infrarojo AUSTRALIA, USA, EU, SUR AMÉRICA – Satélites

¿Qué método es más común en Australia?¿Qué método es más común en Australia?QQ

520

410

ETc20Sondas humedadConsultoresCalendarioE i i2

9

50

ExperienciaOtrosNo Responde

R. Stirzaker. Soil Moisture Monitoring: state of play and barriers to adoption. 2006. CSIRO. Australia

RecursosRecursos

www.decagon.com www.fullstop.com.au www.ech2osystem.comy Canal You tube LabFerrer: http://www.youtube.com/user/LABFERRER

Laboratorio de calibración de sondas

Formación: Seminarios virtuales DECAGON (EN) y LABFERRER (SP)

Curso Internacional de Programación de Riegos (Anual)- Curso Internacional de Programación de Riegos (Anual)LabFerrer (25-27 Feb 2013) – Riego de alta frecuencia

C sos a la Ca ta Cursos a la Carta

Sensor & Sonda¿FUNCIONAN? Sonda¿FUNCIONAN?

ServicioSistema

C t t Contacto: LabFerrer [email protected]

973 532110

M h i !!!M h i !!!

www.lab-ferrer.com

Muchas gracias!!!Muchas gracias!!!